神経上皮における細胞運命決定の研究：新規三次元可視化手法による「微小環境」解析

神经上皮细胞命运决定研究：利用新型三维可视化方法进行“微环境”分析

• 批准号: 14J04218
• 负责人: 川上 巧
• 金额: $ 1.22万
• 依托单位: Nagoya University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• 财政年份: 2014
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2014-04-25 至 2016-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-14J04218/
• 关键词: 細胞間接触; 免疫電顕; ライブ観察; 細胞運命選択; 細胞運命; 細胞間相互作用

神経上皮における「微小環境」をこれまでになかった時間空間分解能をもって三次元可視化することを目的とし、以下２点の成果を上げた。(1)分化途上細胞に発現するDeltaは隣接細胞に対して「未分化であれ」との促しをする膜結合型タンパクであることは知られているが、その細胞内(細胞膜)局在領域は特定されていなかった。そこで、Delta-Venus knockinマウスを用いてDelta-Venusに対する免疫電顕を行った結果、Deltaは脳室面近傍域の突起主軸および、その側方から伸びた葉状仮足に集中して局在していることが分かった。次に、葉状仮足の周囲への到達範囲（接触範囲）を調べるために、単一細胞の蛍光標識法と細胞膜標識法（全細胞輪郭の可視化）を組み合わせてライブ観察を行った結果、葉状仮足は最近隣の細胞および、周囲（4um範囲内）の細胞と接触していることが分かった。以上の結果から、脳室面近傍域においてDelta-Notch作用が（これまで想定されてきた）隣接細胞間だけでなく、葉状仮足を介してそれよりも広範囲で行われている可能性が示唆された。(2)任意の娘細胞と分化途上細胞（「Delta提示細胞」）との細胞間接触を可視化するために、分化途上細胞が緑色蛍光を呈するGadd45g-d4Venusマウス由来の大脳スライスに対して細胞膜標識法を施し、三次元組織培養下でライブ観察を行う手法を開発した。その結果、誕生したばかりの娘細胞の周囲・近隣に存在する分化途上細胞（蛍光）および未分化細胞（非蛍光）の分布・配置が明らかとなり、同時に娘細胞がニュートラルな状態から「分化」へと移行する過程（非蛍光→蛍光）が観察された。以上の結果から、開発したこの手法は「運命選択」と「細胞間接触の履歴」との関係性を定量的に結びつけるための方法論として有用であると考えられる。

God 経 epithelial に お け る "tiny environment" を こ れ ま で に な か っ た time space decomposition can を も っ て three dimensional visualization す る こ と を purpose と し, the following 2 points on を の achievements げ た. (1) on the way cells に 発 now す る Delta は 隣 connect cells に し seaborne て "undifferentiated で あ れ" と の promote し を す る type membrane bound タ ン パ ク で あ る こ と は know ら れ て い る が, そ の cells (membrane) bureau in は domain specific さ れ て い な か っ た. そ こ で, Delta - Venus knockin マ ウ ス を with い て Delta - Venus に す seaborne る immune electric 顕 を line っ た results, Delta は 脳 room nearly alongside domain の protuberant spindle お よ び, そ の lateral か ら stretch び た leaf 仮 foot に concentrated し て bureau in し て い る こ と が points か っ た. に, leaf 仮 foot の weeks 囲 へ の reach van 囲 (contact van 囲) を adjustable べ る た め に, 単 a cell の 蛍 light marks method と membrane method (whole cell wheel guo の visualization) を group み close わ せ て ラ イ ブ 観 examine を line っ た results recently, leafy 仮 foot は 隣 の cells お よ び, zhou 囲 (4 um van 囲) の cells と contact し て い る こ と が points か っ た. の above results か ら, 脳 room nearly alongside domain に お い て Delta - Notch effect が (こ れ ま で scenarios さ れ て き た) 隣 connect between cells だ け で な く, leafy 仮 foot を interface し て そ れ よ り も hiroo van 囲 で line わ れ て い が る possibility in stopping さ れ た. (2) any の niang cells と differentiation on the road (" Delta "tip cells) と の intercellular contact を visualization す る た め に が 蛍 green light on the way cells, differentiation を is す る Gadd45g - d4Venus マ ウ ス origin の big 脳 ス ラ イ ス に し seaborne て identification method of cell membrane を し, tissue culture under the three dimensional で ラ イ ブ 観 examine を う hand The French を developed た. そ の results, born し た ば か り の niang cells 囲 の weeks, nearly 隣 に exist す る differentiated cells (蛍 light) on road お よ び undifferentiated cells (not 蛍 light), の distribution configuration, が Ming ら か と な り cells, at the same time に niang が ニ ュ ー ト ラ ル な state か ら "differentiation" へ と transitional す る process (not 蛍 - 蛍 light) が 観 examine さ れ た. の above results か ら, open 発 し た こ の gimmick は "luck sentaku と" fulfillment of intercellular contact の bearing "と の masato is sexual を quantitative に knot び つ け る た め の methodology と し て useful で あ る と exam え ら れ る.

项目成果

Comprehensive monitoring of the cell-cell contact between newborn cells and its neighbors in the developing mammalian brain

全面监测发育中的哺乳动物大脑中新生细胞与其邻近细胞之间的细胞接触

• 发表时间: 2016
• 作者: Takumi Kawaue;Yugo Fukazawa;Takaki Miyata
• 通讯作者: Takaki Miyata

Traffic and mechanics within the neuroepithelium: role and mechanism of the interkinetic nuclear migration

神经上皮内的交通和力学：运动核迁移的作用和机制

• 发表时间: 2014
• 作者: Takaki Miyata;Mayumi Okamoto;Tomoyasu Shinoda;Takumi Kawaue;Arata Nagasaka;Ryo Higuchi;Masaharu Nagayama;Takashi Miura
• 通讯作者: Takashi Miura

Windkessel-like passive nucleokinesis in mammalian neuroepithelium

哺乳动物神经上皮中的 Windkessel 样被动核分裂

• 发表时间: 2016
• 作者: Tomoyasu Shinoda;Arata Nagasaka;Yasuhiro Inoue;Ryo Higuchi;Yoshiaki Minami;Kagayaki Kato;Makoto Suzuki;Takefumi Kondo;Takumi Kawaue;Kanako Saito;Naoto Ueno;Shigeo Hayashi;Masaharu Nagayama;Takashi Miura;Taiji Adachi;Yugo Fukazawa;Takaki Mi
• 通讯作者: Takaki Mi

Visualizing mitotic and migratory behaviors of cells committed to the neuronal lineage in the developing mammalian brain

可视化发育​​中的哺乳动物大脑中神经元谱系细胞的有丝分裂和迁移行为

• 发表时间: 2015
• 作者: 川上巧;深澤有吾;宮田卓樹;Takumi Kawaue
• 通讯作者: Takumi Kawaue

脳原基における側方抑制を四次元的(三次元+時間)に理解する

从四个维度（三维+时间）理解脑原基的侧抑制

• 发表时间: 2015
• 作者: 川上巧;深澤有吾;宮田卓樹
• 通讯作者: 宮田卓樹